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研究发现小麦响应紫外胁迫机制研究获进展
日期:2019-03-04 作者:未知 来源:中国科学院 点击:
     高原地区紫外辐射较强,特别是臭氧层的破坏使得紫外胁迫成为影响农业生产的重要因素。因此,解析植物在紫外胁迫条件下调控生长发育和耐受的机制、以及选育紫外耐受的作物品种对促进高原农业生产有重要意义。
    中国科学院成都生物研究所王涛课题组通过系统地鉴定不同小麦品种在紫外胁迫和非胁迫处理条件下的表型发现:紫糯麦 168 胚芽鞘受到的紫外胁迫程度较小,并伴有大量黄酮类代谢物的积累。高通量测序结果表明,紫外胁迫对植物光合作用以及固碳相关基因的表达具有明显的抑制作用,且紫糯麦 168 受到的抑制程度最小。紫糯麦 168 在紫外胁迫条件下的独特表现是由 UVR8 受体介导的多种防御响应相关基因的表达产生的,包括编码 MAPK 激酶、活性氧清除剂、转录因子、植物激素信号和酚类代谢物等相关基因。同时,利用 HPLC—ESI-MS/MS 技术对种植于成都和西藏的小麦籽粒进行代谢物含量与成分的测定,结果表明外胁迫对花青素类物质的积累具有显著促进作用。该研究所挖掘的基因可用于遗传改良小麦抗紫外能力。此外,富含花青素的小麦具有良好的营养价值,是作为功能性营养食品的优异资源。
    该研究结果于 1 月 16 日以封面文章形式发表在 Journal of Agricultural and Food Chemistry(DOI:10.1021/acs.jafc.8b05104)杂志。王芳为该论文第一作者,研究员王涛和副研究员冯波为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院种子创新院的资助。
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